Galvanizálás: ékszerkészítés otthon

A tudomány mindig is segítette az emberiséget, hogy valami újat találjon ki, és valami rendkívül szépet csináljon. Tehát a mai modern társadalom a galvanizálás módszerével igyekszik lemásolni a természet elemeit: leveleket, virágokat, rovarokat, bogarakat, és valódi műalkotásokat készíteni belőlük. És miért ne: az ilyen termékek mindig relevánsak és népszerűek lesznek, hiszen az ember még nem tudott jobb formákat kitalálni, mint a természet.

Próbáljuk meg ma legalább egy kicsit megérteni, mi is az az elektroformálás, milyen példákkal találkozhatunk az elektroformázásra a mindennapi életben, és hogyan lehet belőle a legkülönlegesebb szépségű ékszereket elkészíteni.

Mi az elektroformálás közérthetően?

Galvanizálás - pontos fémmásolatok készítésének technológiája különböző tárgyakat, különböző fémek lerakódásával a modellen. Más szóval, felveszünk egy tárgyat, amelyet a legapróbb részletekig le akarunk másolni. Továbbá elektrokémiai hatások és heterogén manipulációk révén vékony fémréteget viszünk fel erre az objektumra. A következő lépésben a modellt leválasztják a bevonatról. Minden.

Az elektroformázó módszer fő célja az a modell pontos fémmásolatának beszerzése, egy tárgy pontos alakjának reprodukálása, vagy vékony fémbevonat felvitele. Valószínűleg megérti, hogy ha bármelyik fáról felvesz egy levelet, akkor egyszerűen lehetetlen a legapróbb részletekig lemásolni mechanikai módszereivel. Csak egy gép vagy egy szuperpontos robot képes ilyen bravúrokra. Mindazonáltal a számítógépes agy nem képes reprodukálni az összes görbületet, dudort és a legapróbb részletet sem.

Az elektroalakítás azért kapott ilyen romantikus nevet, mert az elektrolízis során lerakódott fém „plasztikusan pontosan” reprodukálja azt a terméket, aminek a lenyomata a formában volt.

Ennek a technológiának a kezdete Oroszországban és az egész világon a B.S. nevéhez fűződik. Jacobi (1801-1874), aki felfedezte az elektroformázás módszerét. Jacobi Németországban született – itt Moritz Hermannnak hívták. 1835-ben Oroszországba költözött.

In 1836 city Jacobi B.S... feltalálta a réz-cink galvanikus cella eredeti kialakítását. 4. október 1838. B.S. Jacobi hivatalosan is bejelentette találmányát a Tudományos Akadémia titkárának, P.N. Felhajtás Szentpétervár városára. Másnap a Tudományos Akadémia ülésén azonnal beszámoltak a találmányról. A levélhez egy kétfejű sast ábrázoló metszettábla galvanizált másolata volt csatolva. A sas alatt a tudós felesége felirata volt: "A nagy szárnyal, és beárnyékolja a nagyot."

Elektroformázási módszer a legtöbb korlátlan másolási lehetőséget kínálja, és ennek megfelelően a kreativitás érdekében. Ezzel a módszerrel pontos dokumentumfilmet készíthet:

• domborművek másolatai;
• címerek;
• érmék;
• érmek;
• emléktáblák;
• emblémák;
• feliratos táblák.

Ez a technológia is széles körben használják a restaurálásban vagy belső tárgyak, szobrok, figurák, lámpák, gyertyatartók, háztartási cikkek, ajándéktárgyak, stb.

A működés elve

Működési elv ez a módszer nagyon egyszerű. Vegye figyelembe a borító és másolás folyamatát.

Lefedettség

Egy tárgyat, például kanalat, villát, tányért, érmét, műanyagot, zománcot, falevelet vegyszeres oldattal helyeznek el a fürdőszobában. Továbbá ez az egész rendszer egy áramforráshoz kapcsolódik, és egy elektrokémiai reakció indul el, amelyben az oldatból származó fém (vagyis a folyadékban jelen lévő fématomok) lerakódik a tárgy felületére. Minél tovább tartjuk a reakciót, annál vastagabb hordalékot kapunk a modellen. Ezután a folyamat leáll, a modellt lehűtjük és folyó vízben lemossuk a reagensekből. Minden készen áll, a tárgyat fémréteg borítja.

Másolás

Ha nem egy tárgyat fogsz bevonni, hanem teljesen másolni anélkül, hogy bármilyen hatásnak kitennénk, akkor az út kissé más.

• A lemásolt tárgyról vagy termékről (nevezzük modellnek) mindenekelőtt mindkét oldalról lenyomatot vesznek alacsony olvadáspontú fémre, viaszra, gyurmára vagy gipszre, mint például egy kulcs lenyomata. másolás.
• Továbbá a nyomatok e két félpéldánya össze van kötve (összeragasztva), lyukat hagyva a modellanyag, például viasz kiöntéséhez - ezt a kialakítást öntőformának nevezik.
• Ezt követően folyékony, alacsony olvadáspontú fémet öntünk ebbe a formába.

A moszkvai Megváltó Krisztus-székesegyház, a Szent Izsák-székesegyház, a Péter-Pál-székesegyház és több más kupoláinak aranyozására galvanizálási műhely B.S. részvételével. Jacobi 45 pud 32 font (750,2 kg) aranyat költött.

• A formát hideg helyre tesszük, hogy a mestermodell lefagyjon.
• A kapott mestermodell elkészítéséhez az öntőformát két felére fűrészeljük, hogy a kapott példányt semmilyen módon ne sértse meg. Ezután zsírtalanítjuk és alávetjük rézbevonat elektrolitikus fürdőben, azaz galvanizálás... Annak érdekében, hogy megakadályozzák a fém lerakódását a forma azon oldalain, ahol nincs nyomott, olvasztott viasszal vagy paraffinnal fedjük le ecsettel.
• Az elektroformázási folyamat után a rézhüvelybe zárt olvadó fémet forrásban lévő vízben megolvasztják, így mátrix keletkezik. Ez utóbbit megtöltjük vakolattal vagy ólommal, és kész is a másolat.

A módszer előnyei

Az elemek galvanizálással történő másolása számos előnnyel jár:

• kiváló minőségű lejátszás;
• akár 20 mm-es domborműmagasságú termékek gyártásának képessége;
• az elektroformázásból származó termékek befejezésének lehetősége - adott színt adva és védőanyagokkal borítva;
• alacsony költség más technológiákhoz képest - öntés és dombornyomás;
• egyedi tételek és nagy tételek gyártásának képessége;
• az elektroformázás nagy sebessége és a gyártás gyors megkezdésének lehetősége;
• kisebb tömegű elektroformált termék, mint egy fémöntvénynél.

Otthoni galvanizálási képzés a semmiből

A kísérlet otthoni megismétléséhez jól fel kell készülnie, de előre figyelmeztetjük, hogy mérgező vegyszerekkel kell megküzdenie. Ezért vagy hagyja a kísérleteket szakemberekre, vagy végezze el kísérleteit jól szellőző helyiségben erős motorháztetőhogy ne kapjon mérgezést.

Оборудование

Milyen berendezéseket kell összeszerelni:

• Mivel a galvanikus fürdő bármilyen olyan méretű üvegedényt használhat, hogy a fémmel borítandó tárgy szabadon elférjen benne.
• Mivel a aktuális forrás Használhat autó akkumulátort vagy tápegységet 6 és 12 V közötti feszültségtartományban.
• A modell ragaszkodik a vezetőhöz rézhuzalok... A huzal átmérőjének körülbelül 0,8 ... 1 mm-nek kell lennie.
• Az áramvezeték általában rézrudakból készül, amelyek azután csatlakoznak az áramforráshoz.
• Folyamatosan fenn kell tartani egy bizonyos hőmérsékletet a fürdőben a reagenssel. Ehhez szüksége lesz fűtő és hűtő... Fűtőberendezésként hagyományos kazánt vagy elektromos tűzhelyet használhat. A szakértők nem javasolják a nyílt tűz használatát fűtésre, mivel nyílt tűzzel nehéz szabályozni a hőmérsékleti rendszert, véletlenül túlmelegítheti az oldatot, amire egyáltalán nincs szükségünk. Ráadásul fennáll annak a veszélye, hogy valamilyen mérgező oldattal elrontják a drága gáztűzhelyet. Hűtőként egy puha tömlőt leereszthet a tartályba, és csatlakoztathatja egy folyóvízes csaphoz.
• hőmérő hőmérséklet szabályozáshoz 18°…25°C-on belül. Célszerű alkoholos készüléket használni, mivel az pontosabban méri a hőmérsékletet, mint bármely más elektromos megfelelője.
• A reakció során a folyadékot folyamatosan keverni kell. Ehhez lehetséges a szokásos levegőztető vagy keringető víz az akváriumba.
• Légzőkészülék és kesztyű... Bármilyen kémiai reagens nagyon rossz barát az emberrel, ezért feltétlenül tartsa be a biztonsági óvintézkedéseket, hogy megóvja magát attól, hogy a védőfelszerelések segítségével vegyszer kerüljön a kezére és az arcára.
• cserépedény... A legjobb, ha vegyszerkészletet (lombikot, csészéket, kazánokat) vásárol a piacon vagy a bazárban. De ha ilyen lehetőséget nem mutattak be, akkor bármilyen háztartási üvegárut használhat. Szüksége lesz még csiszolt tetővel ellátott üvegpalackokra is. Nélkülözhetetlenek a reagensek és elektrolitok tárolásához.
• Mérőberendezés... Amit nem tudsz nélkülözni, az a mérleg, mivel a reagenseket 1 grammos pontossággal kell mérned. Szüksége lesz még egy folyadéksűrűség-mérőre, egy voltmérőre a feszültség és egy ampermérőre az áramerősség mérésére.

Az oldat elkészítése

További oldat elkészítése... Ha rezet szeretne lerakni a lemez felületére, például levelek rézbevonásához, akkor vegyen be 150-180 g réz-szulfátot. Óvatosan el kell keverni 1 liter tiszta (lehetőleg desztillált) vízzel. Ehhez a kémiához 1,4-1,6 g/cm3 sűrűségű és 20-25 g tömegű kénsavat adnak az elektromos vezetőképesség növelésére A kicsapott réz minőségének javítása érdekében alkoholt 8-10 g/l mennyiségben. hozzá lehet adni.

Ne feledje, hogy az elektrolit nem tartalmazhat olyan szerves zárványokat, amelyek hátrányosan befolyásolják az oldat működését.

Elektrolitok kémiai összetétele a nikkelezés, ezüstözés, aranyozás stb. különböznek egymástól, de összetételük szükségszerűen tartalmaz savat, vizet és az alkalmazott fémek szulfátjait vagy nitrátjait.

Áramsűrűség számítása

Tárgy egyenletes sűrű bevonása fémmel (réz, nikkel és más fémek) egy bizonyos áramértéken kapjuk meg, ami két tényezőtől függ:

• az objektum felülete;
• adott elektrolitra megengedett áramsűrűség.

Előállítva következő számítás... Például egy objektum modelljének teljes felülete 0,5 dm2. A reakcióban a megengedett áramsűrűség 0,5 A / dm2 legyen. Ez azt jelenti, hogy az áramerősség nem haladhatja meg az Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (A) értéket.

Most összegyűjtjük az áramkört

Két elektródát kell előkészítenünk, amelyeket katódnak (negatív potenciál elektródának) és anódnak (pozitív potenciál elektródának) nevezünk.

A mi rendszerünkben a katód három részből áll:

• a másolandó modellt;
• rézvezető;
• jelenlegi vezetés.

A modell nagyon mereven kézzel van rögzítve a vezetőre. Ez a rész viszont egy áramvezetékre van akasztva, amely vízszintesen van felszerelve egy üvegedényre. Ezenkívül közönséges vezetékekkel az áramvezetéket az áramforrás negatív pólusához kell csatlakoztatni.

Gyűjtjük anód... Két anódlemeznek kell lennie. Általában két vastag rézlemezből készülnek, amelyeket egymástól bizonyos távolságra, párhuzamosan helyeznek el a fürdőben. A távolságot úgy választjuk meg, hogy a katód felfüggesztett modellje szabadon legyen elhelyezve az anódlemezek között. Az anódot azonban más módon is elkészítheti. Vegyünk egy rézlapot, és hajtsuk hengerré. Ugyanakkor ne feledje, hogy a henger belsejében a térfogatnak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a katód minden felfüggesztésével együtt gond nélkül elférjen. Fontos, hogy a bevonandó tárgyak a legnagyobb felületükkel az anódok felé nézzenek, és közel párhuzamos síkban legyenek velük.

További Az anódok vízszintes áramvezetékekre vannak rögzítve... Ezeket a kereszttartókat kapcsokkal kell ellátni a csatlakozás kényelme és megbízhatósága érdekében. Az anódot a rúdhoz rögzítő vezetékeknek az elektrolitszint felett kell lenniük, különösen, ha más fémből készülnek. Ellenkező esetben ezen a helyen a vezeték vékonyabbá válik és kiég.

Az anódokat nagyon alaposan meg kell tisztítani az oxidoktól, szennyeződésektől és zsíroktól, valamint a fémmel bevonni kívánt tárgyaktól.

E technológia sikerének fontos feltétele a tisztaság... Ha az elektrolitban enyhe zavarosság jelenik meg, vagy csapadék képződik, akkor az oldatot szűrni kell. Ehhez keressen egy megfelelő méretű üres tartályt. Mossa fel. Száraz. Ezalatt az oldatban lévő összes szennyeződés leül. Óvatosan, anélkül, hogy az üvegfürdőt felborítaná, öntse át az oldatot egy csövön (mivel a benzint az autóból ürítik) vagy egy csészén (kanalazással). Nem szabad alulról felkanalazni a vastagot. Jobb, ha egyszerűen megsemmisítjük. A maradék oldatot azonban nem szabad a lefolyóba öblíteni. Ezután a vízvezeték-szerelők dolgozhatnak csövekkel, akik egyszerűen megégetik a kezüket az Ön vegyszereivel való érintkezéskor, és az ilyen megoldással végzett munka nem fogja meghálálni.

Elektromos csatlakozási rajz

A kapcsolási rajzot az interneten gond nélkül megtalálod. Egy egyszerű szabályt azonban érdemes szem előtt tartani. A jó lerakódás eléréséhez szükséges a megfelelő áramerősség fenntartása a katód egységnyi felületén a reakció során. Az elektromos áramkör szabályozására reosztátot használnak, amelyet a vezetékeken keresztül vezetnek be a fürdőbe. És az elektródák feszültségének megismeréséhez voltmérőt szerelnek fel.

Példákat lehetett látni galvanizáló termékekre templomokban, múzeumokban, kiállításokon. Ezek ikonok, emblémák, feliratos táblák.

A cél

Ne feledje, hogy a fürdőkádból kivett tárgyak matt felületűek, függetlenül attól, hogy milyen jól előpolírozták. Ahhoz, hogy fényes legyen, a legfinomabb krétával (fogporral) polírozzuk egy kendővel vagy gumírozott körrel.

Nem fémes tárgyak fémbevonata: bogarak

A különféle rovarok, lepkék, bogarak és egyéb tárgyak fémmel való befedéséhez azokat megfelelő módon elő kell készíteni. Rovarok áztatás 1,5%-os higany-klorid oldatban (higany-klorid II, színtelen kristályos vízoldható nagyon mérgező vegyület). Ezután szárítják, speciális lakkal vagy vékony viaszréteggel borítják. Ezután a teljes felületet vezetőképessé kell tenni, különben a fém nem fekszik le. Ehhez a bogarat alkohollal vagy vodkával hígított folyékony grafitporral, ecsettel megkenjük. Szárítás után a felesleges grafitot eltávolítjuk.

Ezt követően a rovar több vékony rézhuzalra függesztve 0,1-0,2 mm átmérőjű, és galvanizáló fürdőbe helyezzük. Az elektrolit felhajtóerejének kiküszöbölése érdekében egy pillangót vagy poloskát paraffinnal rögzítenek egy súlyhoz. Lehet üveg vagy műanyag darab. Ez a folyamat általában több órát vesz igénybe. A bevonat vastagsága az expozíciós időtől függően 0,1-2 mm között változhat.

Lehetséges-e otthoni galvanizáló módszerrel ékszereket készíteni?

Erre a kérdésre csak egy válasz adható: igen, mindent megtehetsz, de jól "meg kell erőltetned magad". Ennek több oka is van:

• Elvileg minden, ami a kísérletekhez kell, ma megvásárolható a vegyi reagenseket árusító irodákban. De van egy "de". Oroszországban a kémia megszerzésének folyamata az utóbbi időben nagyon nehéz feladattá vált. A reagensvásárló köteles bemutatni egy meghatalmazást, valamilyen engedélykivonatot, hogy ezek szerint ez a személy az adott tevékenységet folytathatja, a fizetés általában készpénzmentes és egyéb nehézségekbe ütközik. A probléma megoldásához egyszerűbb módon fordulhat háztartási üzletekhez, piacokhoz, benzinkutakhoz vagy elvtársakhoz.
• A reagensek mellett meg kell vásárolni normál felszerelés... Egy közönséges konzervvel nem megy. Legalább egy tiszta, jól elkészített akváriumra lesz szüksége. Ellenkező esetben a reagens az asztalon, lábakon, padlón lesz, ahol csak lehetséges. És ez nem teljesen biztonságos az egészségre.
• Az elektroformázó algoritmusokról azonban rengeteg leírást talál az interneten és a könyvekben a hibákat és a tapasztalat hiányát nem törölték... A gyártás megkezdése előtt több mint egy órát kell varázsolnia, hogy megértse: melyik áramot jobb választani, hogyan kell megfelelően megtisztítani a termékek felületét a szennyeződésektől, hogyan kell helyesen formákat készíteni stb.
• Emlékezz egyet tanács: ha ezüst fémekre készül, vagy bármilyen ezüstből készült tárgyat arannyal bevon, akkor jobb, ha közönséges rézre vagy nikkelre csiszolja tudását. Ne menjen egyenesen a drága fémekhez. Csak kidobod a pénzt a lefolyóba, és semmi sem sikerül.

Mesterkurzus ékszerek készítéséhez otthoni galvanizálás technikájával

Leggyakrabban a galvanizálás technikája a különféle ékszerek, bizsu és ékszer készítése szempontjából érdekel bennünket. Nézzük meg egy egyszerű példával, hogyan lehet otthon készíts díszt levelekből.

• Először is el kell távolítani a friss levelekről a lenyomatokat, amelyekhez viaszkompozíciót öntünk egy vastag papírformába, majd hagyják lehűlni majdnem a teljes keményedésig, de úgy, hogy a felülete rugalmas legyen. . Ezután leveleket helyeznek a viasz felületére, és üveggel préselik. Az üveg eltávolításakor átlátszó nyomat marad a viaszkompozíción.
• Miután a viasz teljesen megszilárdult, vezetőképes bevonatot kell készíteni. A lenyomatot puha kefével gondosan grafitizálják, hogy elektromosan vezető réteget hozzanak létre. A vezetőréteg felvihető bizonyos fémek (ezüst, réz, nikkel) redukálásával, vagy mechanikai úton: puha hajkefével dörzsölve a felületbe pelyhes grafitot, vagy bevonva grafitlakkkal.
• Ezután meg kell mérnie a leveleket, hogy meghatározza a lerakódott felület területét, kiszámítsa a reosztát áramsűrűségét és ellenállását.
• Ezt követően, ha a fürdőszobát már legalább egyszer használták, szükséges az áramvezetékek előkészítése. Óvatosan megtisztítják őket csiszolópapírral a különféle oxidoktól, szennyeződésektől, ruhával letörlik és folyó vízben mossák.
• Ne felejtse el előkészíteni az anódot.
• A fürdő melegítésének folyamata fűtőberendezéssel vagy kazánnal kezdődik.
• Továbbá, miután a vezetőket felszerelték az űrlapra, a terhelést (katódot) felfüggesztik és leengedik a galvánfürdőbe.
• A reakció folyamata elindul.
• Elegendő fémréteg felhordása után az egység kikapcsol.
• A szépséget kiveszik a fürdőből, leválasztják a vezetékekről, tiszta desztillált vízben megmossák és kifényesítik.

Tehát valószínűleg összezavarodik a cikk elolvasása. Ez egyértelmű üzlet. A teljes algoritmus reprodukálásához elegendő mennyiségű tudásra van szükség a tudomány és a technológia számos ágából. Itt nem lehet felkészülés nélkül. Azonban minden tapasztalattal jön, a nagy tudósok nem születnek, hanem válnak hatalmas könyvkupacokat leküzdve, sok laboratóriumot meglátogatva, kísérleteken és kudarcokon átmenve. Ezért, ha kísérletezni szeretne, vagy csak játszani a nagy vegyészrel, akkor ne ijedjen meg az okos szavaktól és a művek hosszú listájától, hanem cselekedjen, és hamarosan az eredmény megjelenik a láthatáron.